Calcolatore di Forza Gravitazionale
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Definizione di forza gravitazionaleQual è l'equazione della forza di gravità?Come utilizzare questo calcolatore per la formula della forza di gravitàFAQQuesto calcolatore per la forza gravitazionale ti permette di trovare la forza tra due oggetti qualsiasi. Continua a leggere per comprendere meglio la definizione di forza gravitazionale e imparare ad applicare la formula della gravità.
Definizione di forza gravitazionale
La legge di Newton sulla gravitazione universale afferma che ogni corpo nell'universo avente massa esercita una forza gravitazionale su ogni altro corpo. Questa forza attrattiva si chiama gravità. Esiste tra tutti gli oggetti, anche se può sembrare ridicolo.
Ad esempio, mentre leggi queste parole, una piccola forza si crea tra te e lo schermo del computer. Questa forza è troppo piccola per causare un effetto visibile, ma se applichi il principio della forza gravitazionale ai pianeti o alle stelle, i suoi effetti inizieranno a manifestarsi.
Il nostro calcolatore della caduta libera è uno degli esempi più comuni che illustrano il principio della forza gravitazionale.
Qual è l'equazione della forza di gravità?
Usa la seguente formula per calcolare la forza gravitazionale tra due oggetti qualsiasi:
F = GMm/R²
dove:
- F — Forza gravitazionale, misurata in newton (N) (il nostro convertitore di forza 🇺🇸 può convertirla in altre unità). È sempre positiva, il che significa che due oggetti di una certa massa si attraggono (e non si respingono) sempre;
- M e m — Masse dei due oggetti in questione, in chilogrammi (kg);
- R — Distanza tra i centri di questi due oggetti, in metri (m); e
- G — Costante gravitazionale. È pari a 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg².
Hai notato che questa equazione assomiglia alla formula del nostro calcolatore per legge di Coulomb? Mentre la legge di gravità di Newton si occupa delle masse, la legge di Coulomb descrive la forza attrattiva o repulsiva tra cariche elettriche.
La natura attrattiva della gravità è legata anche a una nuova definizione di massa. La teoria della Relatività Generale, introdotta da Albert Einstein nel 1915, stabilisce che curvatura = massa, il che significa che qualsiasi corpo massiccio — inclusi il Sole, la Terra e te — deforma o curva lo spazio-tempo, creando un pozzo gravitazionale. Puoi vedere un esempio di pozzo gravitazionale nell'immagine qui sotto.
Come utilizzare questo calcolatore per la formula della forza di gravità
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Trova la massa del primo corpo. Scegliamo la Terra: la sua massa è pari a 5,972 × 10²⁴ kg. Puoi inserire questo numero nel calcolatore digitando 5,972e24 oppure 5,972*10^24;
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Trova la massa del secondo corpo. Scegliamo il Sole — pesa 1,989 × 10³⁰ kg, circa quanto 330 000 Terre;
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Determina la distanza tra due oggetti. Sceglieremo la distanza Terra-Sole — circa 149 600 000 km;
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Inserisci tutti questi valori nel calcolatore per la forza gravitazionale. Utilizzerà l'equazione della gravità per trovare la forza; ed
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Ecco il risultato. Ad esempio, la forza tra la Terra e il Sole è di 3,54 × 10²² N.
Che cos'è la forza gravitazionale?
La forza gravitazionale è una forza attrattiva, una delle quattro forze fondamentali della natura, che agisce tra corpi aventi massa. Ogni corpo con una massa attrae altri oggetti massicci, con un'intensità inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro. La forza gravitazionale è una manifestazione della deformazione del tessuto spazio-tempo dovuta alla massa del corpo, che crea un pozzo gravitazionale — immagina una palla da bowling su un trampolino.
Come si calcola la forza gravitazionale?
Per calcolare la forza gravitazionale tra due oggetti, puoi utilizzare la formula trovata da Newton, la cui scoperta è senza dubbio una delle istanze più importanti della scienza. Segui questi semplici passaggi:
- Trova la massa dei due oggetti. Usa i chilogrammi per motivi di conformità;
- Moltiplica le masse e moltiplica il risultato per la costante gravitazionale G = 6,6743 × 10-11 m3/(kg·s2); e infine
- Dividi il risultato per il quadrato della distanza tra le masse, in metri.
Il risultato è la forza gravitazionale in newton.
Qual è la forza gravitazionale tra la Terra e la Luna?
La forza gravitazionale tra la Terra e la Luna è 1,982 × 1020 N. Per trovare questo risultato:
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Identifica la massa della Terra: ME = 5,972 × 1024 kg;
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Trova la massa della Luna: MM = 7,348 × 1022 kg;
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Calcola ME × MM × G = 5,972 × 1024 kg × 7,348 × 1022 kg × 6,6743 × 10-11 m3/(kg·s2) = 2,92883 × 1037 m3·kg/s2; e infine
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Dividi per il quadrato della distanza tra la Terra e la Luna:
r = 3,844 × 108 m
F = 2,92883 × 1037 m3·kg/s2 / (3,844 × 108 m)2 = 1,982 × 1020 N
La forza gravitazionale dei pianeti influisce sugli esseri umani?
No! I pianeti lontani non influenzano gli esseri umani — gli unici corpi celesti che lo fanno sono il Sole e la Luna, ma non direttamente. Solo le tendenze ci ricordano quotidianamente la presenza della forza gravitazionale.
Non fidarti degli oroscopi che ti dicono che Saturno influisce sulla tua vita sentimentale: l'unica cosa che fanno i pianeti è mantenere la Terra nella sua orbita. La forza gravitazionale tra te e Saturno è di circa 0,00000 197 N, simile alla forza che c'è tra te e una mela a pochi centimetri di distanza, e siamo sicuri che il frutto non influisca sulla tua vita sentimentale.